[发明专利]气体颗粒物测量方法及装置

权利要求书

1.一种气体颗粒物测量方法，通过激光雷达对气体颗粒物进行测量以获得雷达回波信号强度，以及确定分子的消光系数和分子的后向散射系数，其特征在于，包括：

将所述雷达回波信号强度、分子的消光系数和分子的后向散射系数输入预设的离散化激光雷达方程中计算获得本次测量过程对应的颗粒物浓度中间参量；

将所述本次测量过程对应的颗粒物浓度中间参量输入预设的多项式回归方程中，计算得到颗粒物浓度，其中，所述多项式回归方程为颗粒物浓度与颗粒物浓度中间参量的多项式回归方程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的离散化激光雷达方程为：

其中，P(λ_i,r_j)为使用波长λ_i的激光雷达信号对气体颗粒物进行测量时，距离激光光源r_j的探测点的雷达回波信号强度；λ_i为激光雷达信号的波长；r_j为探测点到激光光源的距离；A(λ_i)为仪器常数；β_π,m(λ_i,r_j)为分子的后向散射系数；g_π,a(λ_i)为同一探测点的气溶胶的后向散射系数与气溶胶的消光系数的比值；为分子的消光系数对数的平均值；h_k(r_j)为本次测量过程对应的颗粒物浓度中间参量；Ψ_k(λ_i)为本次测量过程对应的气溶胶的消光系数的协方差矩阵的特征向量；σ_m(λ_i,r_l)为分子的消光系数；ω_l为数值积分中求积公式的系数，ω_l＝ln(r)_l+1-r_l；K为Ψ_k(λ_i)的维数；i、j、l均为自然数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多项式回归方程为：

其中，c₀₀和c_km均为多项式回归方程的系数；M是多项式的次数；lnPM为颗粒物浓度的对数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多项式回归方程的系数c₀₀和c_km的确定过程，包括：

获得多个历史颗粒物浓度数据、与各历史颗粒物浓度数据对应的环境数据及与各历史颗粒物浓度数据对应的雷达回波信号强度；

根据获得的与各历史颗粒物浓度数据对应的环境数据及与各历史颗粒物浓度数据对应的雷达回波信号强度，确定与各历史颗粒物浓度数据对应的气溶胶的消光系数的对数lnσ_a(λ_i,r)；

根据公式

确定与各历史颗粒物浓度数据对应的颗粒物浓度中间参量h_k(r)和气溶胶的消光系数的协方差矩阵的特征向量Ψ_k(λ_i)；

将各历史颗粒物浓度数据及确定的与各历史颗粒物浓度数据对应的h_k(r)和Ψ_k(λ_i)输入公式

中，确定c₀₀和c_km。